机械原理模拟试卷 一单向选择(每小题1分共10分) 1. 对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过了许用值时，可采用措施来解决。 （A 增大基圆半径 B 改为滚子推杆 C 改变凸轮转向） 2. 渐开线齿廓的形状取决于的大小。 （A 基圆 B 分度圆 C 节圆） 3. 斜齿圆柱齿轮的标准参数指的是上的参数。 （A 端面 B 法面 C 平面） 4. 加工渐开线齿轮时，刀具分度线与轮坯分度圆不相切，加工出来的齿轮称为齿轮。 （A 标准 B 变位 C 斜齿轮） 5. 若机构具有确定的运动，则其自由度原动件数。 ( A 大于 B 小于 C 等于) 6. 两齿轮的实际中心距与设计中心距略有偏差，则两轮传动比__ _____。 ( A 变大 B 变小 C 不变 ) 7.拟将曲柄摇杆机构改变为双曲柄机构，应取原机构的_____ __作机架。 ( A 曲柄 B 连杆 C 摇杆 ) 8. 行星轮系是指自由度。 （ A 为1的周转轮系 B 为1的定轴轮系 C 为2的周转轮系） 9. 若凸轮实际轮廓曲线出现尖点或交叉，可滚子半径。 ( A 增大 B 减小 C 不变) 10.平面连杆机构急回运动的相对程度，通常用来衡量。 ( A 极位夹角θ B 行程速比系数K C 压力角α) 二、填空题(每空1分共10分) 1. 标准渐开线直齿圆锥齿轮的标准模数和压力角定义在端。 2. 图(a)，(b)，（c）中，S为总质心，图中转子需静平衡，图中转子需动平衡。
3. 平面移动副自锁条件是，转动副自锁条件是。 4. 周期性速度波动和非周期性速度波动的调节方法分别为应用和。 5. 惰轮对并无影响，但却能改变从动轮的。 6. 平面连杆机构是否具有急回运动的关键是。 三、简答题(每小题6分共24分) 1. 什么是运动副、低副、高副？试各举一个例子。平面机构中若引入一个高副将带入几个约束？若引入一个低副将带入几个约束？ 2．何谓曲柄？铰链四杆机构有曲柄存在的条件是什么？当以曲柄为主动件时，曲柄摇杆机构的最小传动角将可能出现在机构的什么位置？ 3．什么是渐开线齿廓的根切现象？产生根切原因是什么？标准直齿圆柱齿轮不根切的最小齿数是多少？ 4．如图所示平面四杆机构，试回答： (1) 该平面四杆机构的名称； (2) 此机构有无急回运动，为什么？ (3) 此机构有无死点，在什么条件下出现死点； (4) 构件AB为主动件时，在什么位置有最小传动角。 四、计算题（共36分) 1. 图所示穿孔式计算机中升杆和计算卡停止机构，有箭头标记的为原动件，试判断此机构运动是否确定。（若有复合铰链、局部自由度、虚约束请指出来）（8分） 2. 在电动机驱动的剪床中，作用在剪床主轴上的阻力矩M r的变化规律如图所示，等效驱动力矩I H
题1 模拟试 一、填空题：（30分） 1．机构中的速度瞬心是两构件上（相对速度）为零的重合点，它用于平面机构（速度）分析。 称为（运动副）。 2．两构件之间可运动的连接接触 3．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（越大）但过于小的基圆半径会导致压力角（增大）。 限啮合点）。 4．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（齿顶线不超过极 动转盘 的间歇）的运动。 5．间歇凸轮机构是将（主动轮的连续转动）转化为（从 用（动平衡）方法平衡。其平衡条件为（∑M=O；∑F=0）。 6．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采 动能）。等效力、等效力矩所作的7．机械的等效动力学模型的建立，其等效原则是：等效构件所具有的动能应（等于整个系统的总 功或 瞬时功率应（等于整个系统的所有力，所有力矩所作的功或所产生的功率之和）。 8．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（3n=2PL）。而动态静力分析中，静定条件是（3n=2PL）。 9．含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为(连杆)得到双摇杆机构。 10．渐开线齿轮的加工方法分为(范成法)和（仿形法）两类。 二、选择 题：（20分） ，其啮合角（B）。 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移 A)增大；B)不变；C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，实际啮合线长度（C）基圆齿距。 A)等于；B)小于；C)大于。 3．高副低代中的虚拟构件的自由度为（A）。 A)-1；B)+1；C)0； 4．以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位置出现 在（A）。 A）曲柄与连杆共线时B）曲柄与连杆垂直时 C）曲柄与滑块运动方向平行时D）曲柄与滑块运动方向垂直时 （A）。 5．渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了 A）理论啮合线的端点B）实际啮合线的端点 C）节点D）齿根圆 6．飞轮调速是因为它能（C①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（B②）。 ①A)生产；B)消耗；C)储存和放出。 ②A)消除；B)减小；C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（C）。 A)是重合的；B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（C）。 A）直齿圆柱内齿轮B）蜗轮和变位齿轮 C）蜗杆和斜齿圆柱齿轮D）变位齿轮 9．刚性转子满足动平衡的条件为（D）
一、是非题，判断下列各题,对的画“√”，错的画“×”（每题2分，共10分） 1、Ⅱ级机构的自由度不能大于2； 2、铰链四杆机构中，若存在曲柄，其曲柄一定是最短杆。 3、当凸轮机构的压力角过大时，机构易出现自锁现象。 4、国产标准斜齿圆柱齿轮的端面齿顶高等于法面齿顶高； 5、棘轮机构和槽轮机构都是间歇运动机构。 二、单项选择题（每小题2分，共10分） 1、在铰链四杆机构中，取（ ）杆作为机架，则可得到双摇杆机构。 A ．最短杆； B ．最短杆的对边； C ．最长杆； D ．连杆 2、下列为空间齿轮机构的是（ ）机构。 A ．圆锥齿轮； B ．人字齿轮； C ．平行轴斜齿圆柱齿轮； D ．直齿圆柱齿轮 3、表征蜗杆传动的参数和几何尺寸关系的平面应为（ ）。 A ．轴面； B ．端面； C ．中间平面； D ．法面 4、在机构中原动件数目（ ）机构自由度时，该机构具有确定的运动。 A ．小于； B ．等于； C ．大于； D ．大于等于 5、 作连续往复移动的构件，在行程的两端极限位置处，其运动状态必定是（ ）。 A ．0=v ，0=a ； B ．0≠v ，0=a ； C ．0=v ，0≠a ； D ．0≠v ，0≠a 。 三、填空题（每小题2分，共10分） 1、为使凸轮机构结构紧凑，应选择较小的基圆半径，但会导致压力角_______ 。 2、构件是________的单元，而零件是制造的单元。 3、在摆动导杆机构中，导杆摆角 30ψ=，其行程速度变化系数K 的值为_______。 4、在周转轮系中，兼有_______的齿轮称为行星轮。 5、平面定轴轮系传动比的大小等于_______ 。 四、分析简答题（40分） 1、（10分）计算图示机构的自由度。确定机构所含杆组的数目和级别，并判定机构的级别。机构中的原动件如图所示。 B A C 4 F E D H G ω
模拟试题1 一、填空题：（30分） 1．机构中的速度瞬心是两构件上（相对速度）为零的重合点，它用于平面机构（速度）分析。 2．两构件之间可运动的连接接触称为（运动副）。 3．凸轮的基圆半径越小，则机构尺寸（越大）但过于小的基圆半径会导致压力角（增大）。 4．用齿条型刀具范成法切制渐开线齿轮时，为使标准齿轮不发生根切，应使刀具的（齿顶线不超过极限啮合点）。 5．间歇凸轮机构是将（主动轮的连续转动）转化为（从动转盘的间歇）的运动。 6．刚性转子的平衡中，当转子的质量分布不在一个平面内时，应采用（动平衡）方法平衡。其平衡条件为（∑M = O ；∑F = 0 ）。7．机械的等效动力学模型的建立，其等效原则是：等效构件所具有的动能应（等于整个系统的总动能）。等效力、等效力矩所作的功或瞬时功率应（等于整个系统的所有力，所有力矩所作的功或所产生的功率之和）。 8．平面机构结构分析中，基本杆组的结构公式是（ 3n = 2PL ）。而动态静力分析中，静定条件是（3n = 2PL ）。 9．含有两个整转副的将铰链四杆机构，以最短杆为( 连杆 )得到双摇杆机构。 10．渐开线齿轮的加工方法分为( 范成法 )和（仿形法）两类。 二、选择题：（20分） 1．渐开线齿轮齿条啮合时，若齿条相对齿轮作远离圆心的平移，其啮合角（ B ）。 A) 增大； B)不变； C)减少。 2．为保证一对渐开线齿轮可靠地连续传动，实际啮合线长度（ C ）基圆齿距。 A)等于； B)小于；C)大于。 3．高副低代中的虚拟构件的自由度为（ A ）。 A) -1； B) +1 ； C) 0 ； 4．以滑块为主动件的曲柄滑块机构，死点位置出现在（ A ）。 A）曲柄与连杆共线时B）曲柄与连杆垂直时 C）曲柄与滑块运动方向平行时D）曲柄与滑块运动方向垂直时 5．渐开线齿轮发生根切的根本原因是啮合点跨越了（ A ）。 A）理论啮合线的端点B）实际啮合线的端点 C）节点D）齿根圆 6．飞轮调速是因为它能（C①）能量，装飞轮后以后，机器的速度波动可以（B②）。 ① A)生产； B)消耗； C)储存和放出。 ②A)消除； B)减小； C)增大。 7．作平面运动的三个构件有被此相关的三个瞬心。这三个瞬心（C）。 A)是重合的； B)不在同一条直线上；C)在一条直线上的。 8．分度圆直径不等于模数与齿数乘积的是（ C ）。 A）直齿圆柱内齿轮B）蜗轮和变位齿轮 C）蜗杆和斜齿圆柱齿轮D）变位齿轮
中国矿业大学机械原理期末考试试卷（2005.6） 班级姓名学号 . 一．选择题（每题2分，共20分） 1．采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节速度波动。 ①非周期；②周期性；③周期性与非周期性；④前面答案都不对 2．齿轮传动中，重合度越大。 ①模数越大；②齿数越多；③中心距越小 3．在加速度多边形中，连接极点至任一点的矢量，代表构件上相应点的加速度； 而连接其它任意两点间矢量，则代表构件上相应两点间的加速度。 ①合成；②切向；③法向；④相对；⑤绝对；⑥哥氏 4．在一对齿轮传动中，中心距加大，则啮合角；在齿轮齿条传动中齿条与齿轮距离加大时，则啮合角。 ①加大；②变小；③不变 5．直齿圆锥齿轮标准参数取在处；在对其进行强度计算时，取处对应的当量齿轮进行计算。 ①圆锥的小端；②圆锥的大端；③齿宽中点；④分度圆锥 6．当凸轮机构的从动件作简谐运动规律运动时，在凸轮机构中会产生冲击。 ①刚性；②柔性；③刚性和柔性
7．飞机着陆时起落架伸出后不会被压回，这是利用了。 ①自锁原理；②机构的死点位置；③机械锁合方法 8．曲柄滑块机构通过可演化成偏心轮机构。 ①改变构件相对尺寸；②改变运动副尺寸；③改变构件形状 9．设计连杆机构时，为了具有良好的传动条件，应使。 ①传动角大一些，压力角小一些；②传动角和压力角都小一些；③传动角和 压力角都大一些。 10. 已知一铰链四杆机构ABCD，l AB=25mm，l BC=50mm，l CD=40mm，l AD=30mm，且 AD为机架，BC为AD之对边，那么，此机构为。 ①双曲柄机构；②曲柄摇杆机构；③双摇杆机构；④固定桁架。 二．填空题（每题2分，共20分） 1．齿轮传动中，重合度ε＝1.2表明在齿轮转过一个基圆齿距的时间内有时间是一对齿在啮合，时间是两对齿在啮合。 2．忽略摩擦力时，导路与平底垂直的平底直动从动件盘形凸轮机构的压力角为。3．一曲柄摇块机构的摇块为从动件，行程速比系数K=1.5，摇块的摆角大小为。4．齿轮传动的主要失效形式为、、 、。 5．设计滚子推杆盘形凸轮廓线时，若发现工作廓线有变尖现象时，则尺寸参数上应采取的措施是。 6．欲将一匀速旋转的运动转换成单向间歇的旋转运动，采用的机构有， ，，等。 7．铰链四杆机构连杆点轨迹的形状和位置取决于个机构参数；用铰链四杆机构能精确再现个给定的连杆平面位置。 8. 当直齿圆柱齿轮的齿数少于17时，可采用变位的办法来避免根切。
一、填空题（每小题2分，共20分） 1、在平面机构中，一个高副引入个约束，一个低副引入个约束。 2、受单力P驱动的移动副自锁条件是；受单力P驱动的转动副自锁条件是。 3、机械效率等于功与功之比。 4、确定移动副中总反力方向的条件是 5、平面四杆机构共有个速度瞬心；其中个是绝对瞬心。 6、当两构件组成转动副时，其速度瞬心在处，组成移动副时，其瞬心在处。 7、渐开线标准直齿圆柱齿轮按标准中心距安装时，其顶隙为；而侧隙为。 8、在凸轮机构的推杆常用的运动规律中，具有刚性冲击的是；具有柔性冲击的是。 9、依据周转轮系的传动比，周转轮系分为和 10、定轴轮系传动比计算公式是 二、简答题（每小题4分，共20分） 1.什么叫渐开线齿轮传动的重合度？其含义是什么？ 2.铰链四杆机构成为双摇杆机构的条件是什么？ 3. 什么叫凸轮机构压力角？在设计凸轮机构时，对压力角有何限制？
4.斜齿圆柱齿轮的正确啮合条件是什么？ 5. 何谓急回运动?试列出三种具有急回运动的连杆机构 三、分析题（每小题10分，共20分） 1.在图示的铰链四杆机构中，已知各杆长分别为: 且AD为机架。试分析： （1）若此机构为曲柄摇杆机构，AB l的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，AB l的最小值；（3）若此机构为双摇杆机构，AB l的取值范围 2．在图示的凸轮机构中，试分析： (1)在图上画出该凸轮机构的基圆； (2)画出机构在图示位置时推杆的位移s；mm l BC 500 =mm l CD 350 =mm l AD 300 =
(3)画出机构在图示位置时的压力角α。 (4)画出凸轮由图示位置转过900时的推杆位移s’和压力角α’。 四、计算题（每小题10分，共20分） 1．求图示平面机构的自由度（若存在复合铰链、局部自由度或虚约束应明确指出），如果以凸轮为原动件，该机构是否具有确定的运动？为什么？ 2．在图示的轮系中，所有齿轮皆为渐开线标准直齿圆柱齿轮，其模数皆为2mm，并已知齿数z1=20，z2=32，z2’=18，z3’=20 ，z4=30，试求：齿轮3和齿轮5的齿数和该轮系的传 动比i1H 。已知: , 45 4 3 3 2 12' 'a a a a= = 五、设计题（每小题10分，共20分）
《机械原理》复习题A 一、选择题 1、平面机构中，从动件的运动规律取决于。 A、从动件的尺寸 B、机构组成情况 C、原动件运动规律 D、原动件运动规律和机构的组成情况 2、一铰链四杆机构各杆长度分别为30mm ，60mm，80mm，100mm，当以30mm的杆为机架时，则该机构为机构。 A、双摇杆 B、双曲柄 C、曲柄摇杆 D、不能构成四杆机构 3、凸轮机构中，当推杆运动规律采用时，既无柔性冲击也无刚性冲击。 A、一次多项式运动规律 B、二次多项式运动规律 C、正弦加速运动规律 D、余弦加速运动规律 4、平面机构的平衡问题中，对“动不平衡”描述正确的是。 A、只要在一个平衡面内增加或出去一个平衡质量即可获得平衡 B、动不平衡只有在转子运转的情况下才能表现出来 C、静不平衡针对轴尺寸较小的转子（转子轴向宽度b与其直径D之比b/D<0.2） D、使动不平衡转子的质心与回转轴心重合可实现平衡 5、渐开线齿轮齿廓形状决定于。 A、模数 B、分度圆上压力角 C、齿数 D、前3项 二、填空题 1. 两构件通过面接触而构成的运动副称为。 2. 作相对运动的三个构件的三个瞬心必。 3. 转动副的自锁条件是。 4. 斜齿轮传动与直齿轮传动比较的主要优点：，，。 5. 在周转轮系中，根据其自由度的数目进行分类：若其自由度为2，则称为， 若其自由度为1，则称其为。 6. 装有行星轮的构件称为。 7. 棘轮机构的典型结构中的组成有：，，等。 三、简答题 1. 什么是构件？ 2.何谓四杆机构的“死点”？ 3. 用范成法制造渐开线齿轮时，出现根切的根本原因是什么？避免根切的方法有哪些？ 四、计算题 1、计算如图1所示机构的自由度，注意事项应说明？ 1
湖州师范学院 2012 — 2013学年第 二 学期 《 机械原理 》期中考试试卷 适用班级 考试时间 100 分钟 学院 班级 学号 姓名 成绩 一、填空（每空1分，共10分） 1、在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用 质径积 相 对地表示。 2、平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于 90度 。 3、一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于 1.5 。 4、刚性转子的动平衡的条件是 ∑F=0，∑M=0 。 5、曲柄摇杆机构出现死点，是以摇杆作主动件，此时机构的 传动 角等于零。 6、机器产生速度波动的类型有 周期性和非周期性 两种。 7、在曲柄摇杆机构中，如果将 最短杆 作为机架，则与机架相连的两杆都可以作 整周回转 运动，即得到双曲柄机构。 8、三个彼此作平面运动的构件共有 三 个速度瞬心，且位于 同一直线上 。 二、选择题（每题1分，共10分） 1、在设计铰链四杆机构时，应使最小传动角γmin ＿B ＿。 A ．尽可能小一些 B ．尽可能大一些 C ．为0° D ．45° 2、机器运转出现周期性速度波动的原因是＿C ＿＿。 A ．机器中存在往复运动构件，惯性力难以平衡；
B．机器中各回转构件的质量分布不均匀； C．在等效转动惯量为常数时，各瞬时驱动功率和阻抗功率不相等，但其平均值相等，且有公共周期； D．机器中各运动副的位置布置不合理。 3、有一四杆机构，其行程速比系数K=1，该机构＿A＿急回作用。 A．没有；B．有；C．不一定有 4、机构具有确定运动的条件是＿B＿。 A．机构的自由度大于零； B．机构的自由度大于零且自由度数等于原动件数； C．机构的自由度大于零且自由度数大于原动件数； D．前面的答案都不对 5、采用飞轮进行机器运转速度波动的调节，它可调节＿B＿速度波动。 A．非周期性；B．周期性； C．周期性与非周期性；D．前面的答案都不对 6、从平衡条件可知，静平衡转子＿B＿动平衡的。 A．一定是；B．不一定是；C．一定不是 7、若两刚体都是运动的，则其速度瞬心称为 C 。 A . 牵连瞬心； B . 绝对瞬心； C . 相对瞬心 8、机械自锁的效率条件是 C A. 效率为无穷大 B. 效率大于等于1 C. 效率小于零 9、曲柄滑块机构通过 B 可演化成偏心轮机构 A.改变构件相对尺寸 B.改变运动副尺寸 C.改变构件形状 10、回转构件经过静平衡后可使机构的＿A＿＿代数和为零。 A．离心惯性力；B．离心惯性力偶；C．轴向力
2013年机械原理自测题（一） 一．判断题（正确的填写“T”，错误的填写“F”）（20分） 1、根据渐开线性质，基圆内无渐开线，所以渐开线齿轮的齿根圆必须设计比基圆大。（ F ） 2、对心的曲柄滑块机构，其行程速比系数K一定等于一。（ T ） 3、在平面机构中，一个高副引入二个约束。（ F ） 4、在直动从动件盘形凸轮机构中，若从动件运动规律不变，增大基圆半径， 则压力角将减小（ T ） 5、在铰链四杆机构中，只要满足杆长和条件，则该机构一定有曲柄存在。（ F ） 6、滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。 （ T ） 7、在机械运动中，总是有摩擦力存在，因此，机械功总有一部分消耗在克服摩擦力上。（ T ） 8、任何机构的从动件系统的自由度都等于零。（ T ） 9、一对直齿轮啮合传动，模数越大，重合度也越大。（ F ） 10、在铰链四杆机构中，若以曲柄为原动件时，机构会出现死点位置。。（ F ） 二、填空题。（10分） 1、机器周期性速度波动采用（飞轮）调节，非周期性速度波动采用（调速器）调节。 2、对心曲柄滑块机构的极位夹角等于（ 0 ）所以（没有）急回特性。 3、渐开线直齿圆柱齿轮的连续传动条件是（重合度大于或 等于1 ）。 4、用标准齿条形刀具加工标准齿轮产生根切的原因是（齿条形刀具齿顶线超过极限啮合点N1 ）。 5、三角螺纹比矩形螺纹摩擦（大），故三角螺纹多应用（ 联接），矩形螺纹多用于（传递运动和动力）。 三、选择题（10分） 1、齿轮渐开线在（）上的压力角最小。 A ）齿根圆； B）齿顶圆； C）分度圆； D）基圆。 2、静平衡的转子（①）是动平衡的。动平衡的转子（②）是静平衡的。 ①A）一定； B）不一定； C）一定不。 ②A）一定； B）不一定： C）一定不。 3、满足正确啮合传动的一对直齿圆柱齿轮，当传动比不等于一时，他们的渐开
机械原理试卷 一、填空及选择题（每空1分，共20分） 1．机器的制造单元是______，运动单元是__________；机构具有确定运动的条件是其自由度数等于_________数。 2．曲柄摇杆机构有死点位置时，__________是主动件，此时_______与__________共线。 3．一对渐开线标准直齿圆柱齿轮正确啮合的条件是_____________。 4．斜齿轮的模数和压力角在__________（法面、端面、轴面）内取标准值；锥齿轮当量齿数Z V=______________。 5．蜗杆机构传动的主动件是__________（蜗杆、蜗轮、蜗杆蜗轮皆可）。 6．移动副中驱动力作用于______内将发生自锁；传动副中驱动力为一单力且作用于_______内将发生自锁。 7．质量分布在同一平面内的回转体，经静平衡后_______________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后___________（一定、不一定、一定不）满足静平衡；质量分布于不同平回转面内的回转体，经静平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足动平衡，经动平衡后____________（一定、不一定、一定不）满足静平衡。 8．机器周期性速度波动的调节方法一般是加装________________，非周期性速度波动调节方法是除机器本身有自调性的外一般加装____________。 9. 说出两种变回转运动为直线运动的机构：______，_______。 1.零件、构件、原动件-------------------------------------------------------------------3分 2.摇杆连杆从动曲柄----------------------------------------------------------------3分 3.模数相等，压力角相等----------------------------------------------------------------1分 4.法面Z / cosδ------------------------------------------------------------------------1分 5.蜗杆蜗轮皆可----------------------------------------------------------------------------1分 6.摩擦角摩擦圆------------------------------------------------------------------------2分 7.一定一定不一定一定----------------------------------------------------------1分 8.飞轮调速器----------------------------------------------------------------------------2分
机械原理课程期末模拟试题 三、 m in /8001r n =解：1 齿轮1
齿轮2’，3，4和H 构成周转轮系；（2分） 2 定轴轮系的传动比： 21 22112-=-== Z Z n n i （2分） 3 周转轮系的传动比： 在转化机构中两中心轮的传动比为： ()330 90124324314242-=-=-=-=--= ''''Z Z Z Z Z Z n n n n i H H H （6分） 由于n 4＝0，所以有： 8422121-=?-=='H H i i i （2分） 4 齿轮6的转速： min /100880011r i n n H H -=-== （2分） 25.15 6 6556===Z Z n n i （2分） min /8056 5656r i n i n n H === （2分） 齿轮6的转向如图所示 （2分） 四、图示为某机械系统的等效驱动力矩d M 对转角φ的变化曲线，等效阻力矩r M 为常数。各块面积为m N S .801=，m N S m N S m N S .70,.110,.140432=== ，m N S .505=，m N S .306= ，平均转速 min /600r n =，希望机械的速度波动控制在最大转速m in /610max r n =和最小转速m in /592min r n =之 间，求飞轮的转动惯量F J （δ π2 2max 900 n W J F ?=，其余构件的转动惯量忽略不计）。 解：根据阻力矩和驱动力矩的作用绘制系统动能 变化曲线， （5） 找到最大、最小动能点； (2) 求最大盈亏功 Nm S E E W 1402min max max ==-=? (4) 运动不均匀系数： n n n min max -= δ (3) 03.0600 592 610=-= (2)
二、简答题： 1．图示铰链四杆机构中，已知l AB=55mm，l BC=40mm，l CD=50mm，l AD=25mm。试分析以哪个构件为机架可得到曲柄摇杆机构？（画图说明） 2．判定机械自锁的条件有哪些？ 3．转子静平衡和动平衡的力学条件有什么异同？ 4．飞轮是如何调节周期性速度波动的？ 5．造成转子不平衡的原因是什么？平衡的目的又是什么？ 6．凸轮实际工作廓线为什么会出现变尖现象？设计中如何避免？ 7．渐开线齿廓啮合的特点是什么？ 8．何谓基本杆组？机构的组成原理是什么？ 9．速度瞬心法一般用在什么场合？能否利用它进行加速度分析？ 10．移动副中总反力的方位如何确定？ 11．什么是机械的自锁？移动副和转动副自锁的条件分别是什么？ 12．凸轮轮廓曲线设计的基本原理是什么？如何选择推杆滚子的半径？ 13．什么是齿轮的节圆？标准直齿轮在什么情况下其节圆与分度圆重合？ 14．什么是周转轮系？什么是周转轮系的转化轮系？ 15．什么是传动角？它的大小对机构的传力性能有何影响？铰链四杆机构的最小传动角在什么位置？ 16．机构运动分析当中的加速度多边形具有哪些特点？ 17．造成转子动不平衡的原因是什么？如何平衡？ 18．渐开线具有的特性有哪些？ 19．凸轮机构从动件的运动一般分为哪几个阶段？什么是推程运动角？ 20．什么是重合度？其物理意义是什么？增加齿轮的模数对提高重合度有无好处？ 21．什么是标准中心距？一对标准齿轮的实际中心距大于标准中心距时，其传动比和啮合角分别有无变化？ 二、1．作图（略）最短杆邻边AB和CD。 2．1)驱动力位于摩擦锥或摩擦圆内； 2）机械效率小于或等于0 3）工作阻力小于或等于0 3．静平衡：偏心质量产生的惯性力平衡 动平衡：偏心质量产生的惯性力和惯性力矩同时平衡 4．飞轮实质是一个能量储存器。当机械出现盈功速度上升时，飞轮轴的角速度只作微小上升，它将多余的能量储存起来；当机械出现亏功速度下降时，它将能量释放出来，飞轮轴的角速度只作微小下降。 5．原因：转子质心与其回转中心存在偏距； 平衡目的：使构件的不平衡惯性力和惯性力矩平衡以消除或减小其不良影响。 6．变尖原因：滚子半径与凸轮理论轮廓的曲率半径相等，使实际轮廓的曲率半径为0。避免措施：在满足滚子强度条件下，减小其半径的大小。 7．1）定传动比2）可分性3）轮齿的正压力方向不变。8．基本杆组：不能拆分的最简单的自由度为0的构件组。机构组成原理：任何机构都可看成是有若干基本杆组依次连接于原动件和机架上而构成的。 9．简单机构的速度分析；不能。 10．1）总反力与法向反力偏斜一摩擦角2）总反力的偏斜方向与相对运动方向相反。 11．自锁：无论驱动力多大，机构都不能运动的现象。移动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦锥里；转动副自锁的条件是：驱动力作用在摩擦圆内。 12．1）反转法原理 2）在满足强度条件下，保证凸轮实际轮廓曲线不出现尖点和“失真”，即小于凸轮理论轮廓的最小曲率半径。 13．经过节点、分别以两啮合齿轮回转中心为圆心的两个相切圆称为节圆。当两标准齿轮按标准中心距安装时其节圆与分度圆重合。 14．至少有一个齿轮的轴线的位置不固定，而绕其他固定轴线 回转的轮系称为周转轮系。在周转轮系中加上公共角速度-ωH 后，行星架相对静止，此时周转轮系转化成定轴轮系，这个假 想的定轴轮系称为原周转轮系的转化轮系。 15．压力角的余角为传动角，传动角越大，机构传力性能越好。 最小传动角出现在曲柄和机架共线的位置。 16．1）极点p‘的加速度为0 2）由极点向外放射的矢量代表绝对加速度，而连接两 绝对加速度矢端的矢量代表该两点的相对加速度。 3）加速度多边形相似于同名点在构件上组成的多边 形。 17．转子的偏心质量产生的惯性力和惯性力偶矩不平衡；平衡 方法：增加或减小配重使转子偏心质量产生的惯性力和惯性力 偶矩同时得以平衡。 18．1）发生线BK的长度等于基圆上被滚过的圆弧的长度2） 渐开线任一点的法线恒与其基圆相切3）发生线与基圆的切点 是渐开线的曲率中心4）渐开线的形状取决于基圆的大小5） 基圆内无渐开线。 19．推程、远休止、回程、近休止；从动件推杆在推程运动阶 段，凸轮转过的角度称为推程运动角。 20．实际啮合线段与轮齿法向齿距之比为重合度，它反映了一 对齿轮同时啮合的平均齿数对的多少。增加模数对提高重合度 没有好处。 21．一对标准齿轮安装时它们的分度圆相切即各自分度圆与节 圆重合时的中心距为标准中心距。当实际中心距大于标准中心 距时，传动比不变，啮合角增大。 1.平面铰链四杆机构有曲柄存在的条件为：a.连架杆 与机架中必有一杆为四杆机构中的最短杆； b.最短杆与最长杆杆长之和应小于或等于其余两杆之 和（通常称此为杆长和条件）。 2.连杆机构：指所以构建用低副联接而成的机构，又 称为低副机构。 3.连杆机构优点：a.运动副都是低副，低副亮元素为 面接触，所以耐磨损，承载大。b.低副亮元素几何形 状简单，容易制造简单，容易获得较高的制造精度。C . 可以实现不同运动规律和特定轨迹要求。缺点：a低 副中存在间隙，会引起运动误差，使效率降低。B动 平衡较困难，所以一般不宜用于高速传动。C设计比 较复杂，不易精确的实现复杂的运动规律。 4.平面四杆机构的基本形式有：（1）曲柄摇杆机构，（2） 双曲柄机构，（3）双摇杆机构。 5.速度变化：是指一段时间前后，速度的大小和方向出现的变 化，是个矢量，大小可以用后前速率差表示，方向可以用与规 定正方向的夹角表示。物理含义可以导出加速度：单位时间内 速度的变化量。 6.压力角：概述压力角(pressure angle)(α):若不考虑各运动 副中的摩擦力及构件重力和惯性力的影响,作用于点C的力P 与点C速度方向之间所夹的锐角。压力角越大，传动角就 越小．也就意味着压力角越大，其传动效率越低．所 以设计过程中应当使压力角小. 7.死点：从Ft=Fcosα知，当压力角α=90°时，对从动 件的作用力或力矩为零，此时连杆不能驱动从动件工 作。机构处在这种位置成为死点，又称止点。 8.凸轮机构的特点：优点是只要适当的设计出凸轮的 轮廓曲线，就可以是使推杆得到各种预期的运动规律， 而且响应快速，机构简单紧凑。缺点：是凸轮廓线与 推杆之间为点。线接触，易磨损，.凸轮制造较困难。 9按.凸轮形状分：a盘形凸轮，b圆柱凸轮。按推杆形 状分：尖顶推杆，滚子推杆，平底推杆。根据凸轮与 推杆白痴接触的方法不同，凸轮可以分为：力封闭的 凸轮机构，几何封闭的凸轮机构。 10. 推杆常用的运动规律；根据推杆常用的运动规律所以数学 表达是不同，常用的主要有多项式运动规律和三角函数运动规 律两大类。 11.一条直线（称为发生线(generating line)）沿着半径为r b 的圆周（称为基圆(base circle)）作纯滚动时，直线上任意点 K的轨迹称为该圆的渐开线。它具有以下特性；a相应于发生 线和基圆上滚过的长度相等，即 ,即为渐开线在K点的法线。b 渐开线上各点的曲率半径不同，离基圆越远，其曲率半径越大， 渐开线越平直。c渐开线上任意一点的法线必切于基圆。d渐 开基圆以内无渐开线。E渐开线线的形状取决于基圆半径的大 小。基圆半径越大，渐开线越趋平直。 12..渐开线齿廓的啮合特点：渐开线齿廓能保证定传动比传动， 渐开线齿廓间的正压力方向不变，渐开线齿廓传动具有可分 性。 13.标准齿轮：是指m 、α 、ha 和c均为标准值，且分度 圆齿厚等于齿槽宽（ e = s ）的齿轮。 14.渐开线齿轮的基本参数：齿数z，模数m，分度圆压力角， 齿顶高系数，顶隙系数。渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件 和连续啮合传动条件：正确啮合条件：m1 = m2 = m。α1 = α2 = α。连续啮台条件：εα= B1B2 / Pb ≥ 1。 15. 渐开线齿廓的根切现象；用范成法加工齿轮，当加工好的 渐开线齿廓又被切掉的现象时称为根切现象。其原因是；刀具 的齿顶线与啮合线的交点超过了被切齿轮的啮合极限点，刀具 齿顶线超过啮合极限点的原因是被加工齿轮的齿数过少，压力 角过小，齿顶高系数过大。 16.斜齿轮啮合特点是什么？答：（l）两轮齿廓由点开始接触， 接触线由短变长，再变短，直到点接触，再脱离啮合，不象直 齿圆柱齿轮传动那样沿整个齿宽突然接触又突然脱离啮合，而 是逐渐进入啮合逐渐脱离啮合，这样冲击小噪音小，传动平稳。 （2）重合度大ε= εα+εβ。 17.同齿数的变位齿轮与标准齿轮相比，哪些尺寸变了，哪些 尺寸不变，为什么？ 答：齿数、模数、压力角、分度圆、基圆、分度圆周节、全 齿高不变，齿顶圆、齿根圆、分度圆齿厚、齿槽宽发生变了。 原因：用标准齿轮刀具加工变位齿轮，加工方法不变，即正 确啮合条件不变，所以分度圆模数、压力角不变。因而由公式 可知分度圆、基圆不变，再有齿根高、齿顶高、齿根圆、齿项 圆的计算，基准是分度圆，在加工变位齿轮时，标准刀具中线 若从分度圆外移齿根高变小，齿根圆变大，而若要保证全齿高 不变则齿顶高变大齿顶圆变大，因刀具外移在齿轮分度圆处的 刀具齿厚变小，即被加工出的齿槽变小，又因为分度圆周节不 变，齿厚变厚。 18.一对斜齿轮的正确啮合条件和连续传动条件是什么？ 答：正确啮合条件：mn1 = mn2 = m αn1 = αn2 = α。外啮 合β1 = - β2 内啮合β1 = β2连续传动条件：ε= εα+εβ ≥ 1。 19.什么是变位齿轮？ 答：分度圆齿厚不等于齿槽宽的齿轮及齿顶高不为标准值的 齿轮称为变位齿轮。加工中齿条刀具中线不与被加工齿轮的分 度圆相切这样的齿轮称为变位齿轮。 20..蜗轮蜗杆机构的特点有哪些？ 答：(1)传递空间交错轴之间的运动和动力，即空间机构。 （2)蜗轮蜗杆啮合时，在理论上齿廓接触是点接触，但是蜗 轮是用与蜗轮相啮合的蜗杆的滚刀加出来的，实际为空间曲线 接触。 （3）蜗杆蜗轮的传动比，用蜗杆的头数（线数）参与计算。 （4）蜗杆的分度圆直径不是头数乘模数而是特性系数乘模 数，即d1 = qm （5）蜗轮蜗杆的中心距也是用特性系数参与计算。 a＝m（q＋Z2）/2 （6）可获得大传动比，蜗轮主动时自锁。 21.蜗轮蜗杆的标准参数面是哪个面；可实现正确啮合条件是 什么？ 答：（1）是主截面，即平行于蜗轮的端面过蜗杆的轴线的 剖面称之为主截面。 （2）正确啮合条件：ma1 = mt2 = m αa1 =α t2 = α β1 + β2 = 900 旋向相同 22.为什么确定蜗杆的特性系数q 为标准值？ 答：（1）有利于蜗杆标准化，减少了蜗杆的数目。 （2）减少了加工蜗轮的蜗杆滚刀的数目。 23.当量齿轮和当量齿数的用途是什么？ 答：一对圆锥齿轮的当量齿轮用来研究圆锥齿轮的啮合原 理，如重合度和正确啮合条件等，单个当量齿轮用来计算不根 切的最小齿数和用仿形法加工圆锥齿轮时用它来选择刀具号 及计算圆锥齿轮的弯曲强度。 24. 轮系可以分为三种：定轴齿轮系和周转轮系（基本类型）， 第三种是复合轮系。 25：轮系的作用：1 实现两轴间远距离的运动和动力的传动、 2 实现变速传动、 3 实现换向传动、 4 实现差速作用，5用做 运动的合成和分解，6在尺寸及重量较小的条件下，实现大功 率传动。 26. 瞬心为互相作平面相对运动的两构件上,瞬时相对 速度为零的点;也可以说,就是瞬时速度相等的重合点 (即等速重合点).若该点的绝对速度为零则为绝对瞬心; 若不等于零则为相对瞬心. 27. 机构中各个构件之间必须有确定的相对运动，因 此，构件的连接既要使两个构件直接接触，又能产生 一定的相对运动，这种直接接触的活动连接称为运动 副。轴承中的滚动体与内外圈的滚道，啮合中的一对 齿廓、滑块与导轨），均保持直接接触，并能产生一定 的相对运动，因而都构成了运动副。两构件上直接参 与接触而构成运动副的点、线或面称为运动副元素。 29.自由度：在平面运动链中，各构件相对于某一构件所 需独立运动的参变量数目，称为运动链的自由度。它 取决于运动链中活动构件的数目以及连接各构件的运 动副类型和数目。 平面运动链自由度计算公式：F=3n-2PL-PH（1.1）式中： F --- 运动链的自由度n --- 活动构件的数目PL --- 低副的 数目.PH --- 高副的数目。 30.机械的自锁：有些机械，就其结果情况分析，只要加上足 够大的驱动力，按常理就应该能沿着有效驱动力的作用的方向 运动，而实际上由于摩擦的存在，却会出现无论这个驱动力如 何增大，也无法使它运动的现象，这种现象称为机械的自锁。 31.静平衡：当转子(回转件)的宽度与直径之比（宽径比）小于 机械原理第 1 页共 2 页
模拟试题九（机械原理A ） 一、判断题（10分）[对者画√，错者画 ? ] 1、机构具有确定运动的条件是机构的自由度大于零。（ ） 2、在铰链四杆机构中只要满足曲柄存在的杆长条件就一定有曲柄存在。( ) 3、凸轮机构中从动件的运动规律为等速运动时，则存在刚性冲击。（ ） 4、斜齿圆柱齿轮的当量齿轮为一虚拟的直齿圆柱齿轮。（ ） 5、直齿圆锥齿轮的传动比与分度圆锥角有关。（ ） 6、一对渐开线齿轮的中心距永远等于两轮节圆半径之和。（ ） 7、飞轮在调节周期性速度波动时，可将速度调节在一恒定值上。（ ） 8、从受力的观点看，要求传动角越小越好。（ ） 9、两销四槽的槽轮机构，其槽轮的运动时间大于槽轮的静止时间。（ ） 10、在四杆机构中有三个绝对瞬心。（ ） 二、选择题（10分） 1、在加工变位齿轮时，当刀具向远离轮坯方向移动时，加工出的齿轮称为___。 其齿顶_____。 A 、正变位齿轮； B 、负变位齿轮； C 、变尖； D 、变宽。 2、在铰链四杆机构中，当满足“最长杆长度+最短杆长度≤其余两杆长度之和”时，以____为机架，该机构为双摇杆机构。 A 、最短杆； B 、最短杆的对边； C 、最短杆的邻边。 3、由六个构件组成的机构共有______瞬心。 A 、6个； B 、15个； C 、18个； D 、12个。 4、正变位齿轮分度圆上的压力角与标准齿轮分度圆上的压力角相比，其大小____。 A 、变大； B 、变小； C 、不变。 5、在曲柄滑块机构中，当____为主动件时，机构存在死点位置。 A 、 曲柄； B 、滑块； C 、连杆。 6、在分析机构受力时，摩擦圆的大小与机构的受力____。 A 、 无关； B 、有关； C 、成正比； D 、成反比。 7、平底与导路垂直的平底直动从动件盘形凸轮机构，其压力角为____。 A 、α=0ο； B 、α=常数； C 、α≠0ο； D 、α≠常数。 8、将图9.1所示的机构放在直角坐标系下，其杆长矢量均为已知，与该机构相对应的数学模型为____。（2分） 三、简答题（10分） 1、标准齿轮的定义是什么？ 2、什么叫根切？根切产生的原因是什么？ 3、能实现间歇运动和直线运动的机构有哪些，各列举四个例子。 4、周转轮系中H AB i 与i AB 有何区别？符号如何确定？ 、???=+==+3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l l B 、???=-=-=-3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l l C 、???=-=-=+3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l l D 、???=+==-3131sin sin cos cos θθθθCB AB CA CB AB CB AB CA l l l l l l l l 4 图9.1
中南大学现代远程教育课程考试复习题及参考答案 机械原理 一、填空题： 1.机构具有确定运动的条件是机构的自由度数等于。 2.同一构件上各点的速度多边形必相似于对应点位置组成的多边形。 3.在转子平衡问题中，偏心质量产生的惯性力可以用相对地表示。 4.机械系统的等效力学模型是具有等效转动惯量，其上作用有等效力矩的等效构件。 5.无急回运动的曲柄摇杆机构，极位夹角等于，行程速比系数等于。 6.平面连杆机构中，同一位置的传动角与压力角之和等于。 7.一个曲柄摇杆机构，极位夹角等于36o，则行程速比系数等于。 8.为减小凸轮机构的压力角，应该增大凸轮的基圆半径。 9.凸轮推杆按等加速等减速规律运动时，在运动阶段的前半程作等加速运动，后半程 作等减速运动。 10.增大模数，齿轮传动的重合度不变；增多齿数，齿轮传动的重合度增大。 11.平行轴齿轮传动中，外啮合的两齿轮转向相，内啮合的两齿轮转向相。 12.轮系运转时，如果各齿轮轴线的位置相对于机架都不改变，这种轮系是轮系。 13.三个彼此作平面运动的构件共有 3 个速度瞬心，且位于同一条直线。 14.铰链四杆机构中传动角γ为90度，传动效率最大。 15.连杆是不直接和机架相联的构件；平面连杆机构中的运动副均为低副。 16.偏心轮机构是通过扩大转动副半径由铰链四杆机构演化而来的。 17.机械发生自锁时，其机械效率小于等于0 。 18.刚性转子的动平衡的条件是。 19.曲柄摇杆机构中的最小传动角出现在曲柄与机架两次共线的位置时。 20.具有急回特性的曲杆摇杆机构行程速比系数k 1。 21.四杆机构的压力角和传动角互为余角，压力角越大，其传力性能越。 22.一个齿数为Z，分度圆螺旋角为β的斜齿圆柱齿轮，其当量齿数为z/cos3β。 23.设计蜗杆传动时蜗杆的分度圆直径必须取值，且与其模数相匹配。 24.差动轮系是机构自由度等于 2 的周转轮系。